Le mémoire d'Habilitation à Diriger des Recherches du dossier de soutenance présente plusieurs travaux et propose une contribution épistémologique et didactique relative au Rapport expérimental au vivant. Les activités scolaires expérimentales relatives au vivant posent actuellement de nouveaux problèmes pédagogiques et didactiques, et doivent satisfaire de nombreuses contraintes (éthiques, pratiques et didactiques). Pour éviter d'avoir à trancher entre des options différentes, elles sont souvent conçues comme devant répondre à des finalités multiples, qui sont parfois divergentes. Face à ces diffi¬cultés, plusieurs chercheurs britanniques en pédagogie des sciences envisagent désormais de supprimer toute pratique expérimentale à l'école. Ils proposent de faire évoluer l'enseignement des sciences vers des "récits explicatifs", en ayant recours uni¬quement à la narration. Mais n'est-ce pas là un renoncement à une véritable éducation scientifique ? en totales divergences avec toutes les missions actuelles de l'enseignement des sciences de la vie ? Il apparaît indispensable de clarifier et de débattre des enjeux éducatifs, afin d'aider à faire des choix, aussi bien pour l'ensei¬gnant dans sa classe que pour le développement et le renouvellement des programmes. Le mémoire est organisé en trois parties : 1. L'expérimental dans l'enseignement de la biologie : approches et problèmes. 2. Pratiques scientifiques expérimentales du vivant. 3. Pratiques didactiques du rapport expérimental au vivant.

Le présent travail s'inscrit dans le cadre de la didactique de la biologie. Il se propose d'analyser sous une approche curriculaire les formes et les fonctions des activités expérimentales dans l'enseignement de la biologie. Il s'intéresse aux pratiques expérimentales relatives à la digestion dans le curriculum prescrit, potentiel et réel du cursus scolaire et universitaire tunisien. Cette recherche a permis de mettre en évidence une centration sur des pratiques analytiques et chimiques avec une dominance de fonctions notionnelles. Ces activités renforcent, chez les élèves tunisiens ainsi que chez leurs enseignants, une conception analytique du vivant.

Le travail de la thèse porte sur l’analyse d’une activité de conception expérimentale réalisée par des élèves de 1ère S à l’aide d’un EIAH (Environnement Informatique pour l’Apprentissage Humain). Il vise à comprendre les rapports au savoir et à la démarche expérimentale établis par l’élève et l’enseignant face à ce type d’activité.Il s’agit de rendre compte des connaissances mobilisées par les élèves et de mesurer l’influence des supports proposés par un EIAH nommé LabBook. Il s’agit également de décrire la manière dont l’enseignant prend en charge les difficultés rencontrées par les élèves.A ce propos, une ingénierie didactique a été modélisée dans le cadre de la Théorie des situations didactiques (Brousseau, 1986). Cette ingénierie est ancrée dans la thématique de la « génétique » et plus précisément dans « l’expression du patrimoine génétique », domaine pour lequel on constate de nombreuses difficultés chez les élèves. Les analyses portent sur les productions des élèves, leurs réponses aux questionnaires (pré-test et post-test) et les interactions enseignant-élève produites tout au long du travail dans la situation.Ce travail a permis de mettre en valeur le rôle de l’élaboration des protocoles expérimentaux dans la modification du système des connaissances des élèves et de l’évolution de leurs connaissances relatives à la notion de gène et l’expression de l’information génétique. Les supports d’étayages implémentés dans LabBook offrent un potentiel aux élèves pour la mise en œuvre de la conception expérimentale. D’ailleurs, divers supports d’étayage ont été mis en place par les enseignants afin de prendre en charge les difficultés rencontrées par les élèves. L’étude de ces supports d’étayages permet d’élaborer des recommandations en vue de faire évoluer la plateforme LabBook et palier aux difficultés d’apprentissage des élèves. / The thesis work involves an analysis of the experimental design activity carried out by students of junior year of high school in sciences using a TEL environment (Technology Enhanced Learning). It aims at understanding how they relate to knowledge and to the experimental approach established by both student and teacher.The thesis gives an account of how the students mobilizes their knowledge and it measures the influence of learning supports proposed by a TEL named LabBook. It also focuses on how the teacher deals with the difficulties encountered by students.Regarding that matter, a didactic engineering was already modelled as part of the Theory of didactical situations (Brousseau, 1986). This engineering focuses on the thematic of "genetic" and more specifically on "the expression of the genetic heritage" - a problematic area for most students. The analyses deal with the students’ productions, their answers to questionnaires (pre-test and post-test) and the teacher-student interactions produced throughout the work in the situation.This work highlighted the role of experimental design in changing the students' knowledge system and the evolution of their knowledge about the gene concept and expression of genetic information. The scaffolds implemented in the LabBook platform offer the students a potential for the implementation of experimental design. Teachers themselves dealt with the difficulties encountered by their students by implementing various aids. The study of these scaffolds allows the development of useful recommendations to improve the LabBook platform so as to help students overcome their learning difficulties.